Αφηρημένο

Εμείς ως στόχο να προσδιορίσει ένα DNA του καρκίνου του προστάτη υπογραφή υπερμεθυλίωση μικροσυστοιχιών (συμβολίζεται ως PHYMA) που διαφοροποιεί τον καρκίνο του προστάτη από καλοήθη υπερπλασία του προστάτη (ΒΡΗ), η υψηλή από χαμηλού βαθμού και θανατηφόρα από μη θανατηφόρο καρκίνους. Αυτή είναι μια μη-τυχαιοποιημένη αναδρομική μελέτη σε 111 τοπικές ασιατικές άνδρες (87 καρκίνοι του προστάτη και 24 ΚΥΠ) αντιμετωπίζονται 1995-2009 στο θεσμικό μας όργανο. Αρχειακό επιθήλια του προστάτη ήταν λέιζερ-σύλληψη μικροτομή και γονιδιακό DNA εξάγεται και όξινο θειώδες μετατρέπεται. Τα δείγματα προφίλ χρησιμοποιώντας Illumina GoldenGate μεθυλίωση μικροσυστοιχιών, με ακατέργαστα δεδομένα υποβάλλονται σε επεξεργασία από GenomeStudio. Ένα μοντέλο ταξινόμησης δημιουργήθηκε με τη χρήση διανυσμάτων υποστήριξης, που αποτελείται από ένα 55-ανιχνευτή μεθυλίωσης του DNA υπογραφή των 46 γονιδίων. Το μοντέλο ανεξάρτητα επικυρωθεί σε ένα εσωτερικό σύνολο δεδομένων δοκιμής που απέδωσε ευαισθησία ανίχνευσης του καρκίνου και την εξειδίκευση των 95.3% και 100% αντίστοιχα, με συνολική ακρίβεια 96,4%. Δεύτερη επικύρωση σε άλλο ανεξάρτητο δυτική ομάδα απέδωσε 89,8% ευαισθησία και 66,7% ειδικότητα, με συνολική ακρίβεια 88,7%. Η βαθμολογία PHYMA αναπτύχθηκε για κάθε δείγμα με βάση την κατάσταση της μεθυλίωσης στην υπογραφή PHYMA. Αύξηση της βαθμολογίας PHYMA συσχετίστηκε σημαντικά με την υψηλότερη βαθμολογία Gleason και Gleason πρωτοβάθμια βαθμίδα. Οι άνδρες με τα υψηλότερα αποτελέσματα PHYMA έχουν χειρότερη επιβίωση σε μονοδιάστατες (p = 0.0038, HR = 3,89) και πολυπαραγοντικές αναλύσεις, όταν ελέγχεται για (i) κλινικό στάδιο (p = 0,055, HR = 2,57), και (ii) το κλινικό στάδιο και σκορ Gleason ( p = 0,043, HR = 2,61). Πραγματοποιήσαμε περαιτέρω θειώδους γονιδιωματικής αλληλουχίας στις 2 σχετικά άγνωστο γονίδια για να αποδείξει την ευρωστία των αποτελεσμάτων δοκιμασίας. PHYMA είναι έτσι μια υπογραφή με υψηλή ευαισθησία και ειδικότητα για τη διάκριση των όγκων από την καλοήθη υπερπλασία του προστάτη, και έχει ένα δυναμικό ρόλο στην έγκαιρη ανίχνευση και την πρόβλεψη της επιβίωσης

Παράθεση:. Goh LK, Liem Ν, Vijayaraghavan Α, Chen G, Lim PL, Tay KJ, et al. (2014) διαγνωστική και προγνωστική χρησιμότητα ενός Υπογραφή DNA υπερμεθυλίωση γονιδίων στον καρκίνο του προστάτη. PLoS ONE 9 (3): e91666. doi: 10.1371 /journal.pone.0091666

Επιμέλεια: Jörg Δ Hoheisel, Deutsches Krebsforschungszentrum, Γερμανία

Ελήφθη: 20 του Μάρτη 2013? Αποδεκτές: 13 του Φλεβάρη 2014? Δημοσιεύθηκε: 13 Μαρτίου 2014

Copyright: © 2014 Goh et al. Αυτό είναι ένα άρθρο ανοικτής πρόσβασης διανέμεται υπό τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Attribution, το οποίο επιτρέπει απεριόριστη χρήση, τη διανομή και την αναπαραγωγή σε οποιοδήποτε μέσο, ​​με την προϋπόθεση το αρχικό συγγραφέα και την πηγή πιστώνονται

Χρηματοδότηση:. Η μελέτη χρηματοδοτήθηκε από το Εθνικό Συμβούλιο της Σιγκαπούρης Ιατρικής Έρευνας (NMRC NIG /0033/2008) για να HGS, Khoo Discovery βραβεία (ΚΔΠ /2008/0002 και ΚΔΠ /2009/0006) και Δούκας-NUS Υπογραφή Ερευνητικό Πρόγραμμα Φάση 1 χρηματοδοτείται από τον Οργανισμό για την επιστήμη, Τεχνολογία και Έρευνας (A * STAR), και το Υπουργείο Υγείας, τη Σιγκαπούρη, για να LKG. Οι χρηματοδότες δεν είχε κανένα ρόλο στο σχεδιασμό της μελέτης, τη συλλογή και ανάλυση των δεδομένων, η απόφαση για τη δημοσίευση, ή την προετοιμασία του χειρογράφου

Αντικρουόμενα συμφέροντα:.. Οι συγγραφείς έχουν δηλώσει ότι δεν υπάρχουν ανταγωνιστικά συμφέροντα

Εισαγωγή

ο καρκίνος του προστάτη είναι η πιο νέα εμφάνιση καρκίνου στις Ηνωμένες Πολιτείες, με κατ ‘εκτίμηση νέο 238.590 διαγνώσεις (153 περιπτώσεις ανά 100.000 ανά έτος). Ως αιτία θανάτου, εκτιμάται σε 29.720 μόνο περιπτώσεις (12%) [1]. Αυτή η ασυμφωνία παρατηρείται επίσης στη Σιγκαπούρη, την Ιαπωνία και την Κορέα, όπου η αναλογία εμφάνισης για θνησιμότητας είναι περίπου 0,2 [2] και έχει σε μεγάλο βαθμό οφείλεται σε υπερβολική διάγνωση κλινικώς ασήμαντες καρκίνων του προστάτη, ως αποτέλεσμα της εκτεταμένης ειδικού προστατικού αντιγόνου (PSA ) δοκιμών.

Η αύξηση στην ανίχνευση του καρκίνου του προστάτη νωρίς δεν συνοδεύεται από τα ακριβή προσδιορισμό του κινδύνου για νοσηρότητας και θνησιμότητας. Αυτό είχε ως αποτέλεσμα υπερβολικής θεραπείας σε ορισμένους άνδρες και υπό-θεραπεία σε άλλες. Gleason ταξινόμησης, μια χαμηλής ισχύος μικροσκοπική αξιολόγηση της αρχιτεκτονικής του καρκίνου του προστάτη που περιγράφηκε το 1966 από τον Donald Gleason, έχει παραμείνει το στήριγμα της την πρόγνωση του καρκίνου του προστάτη [3], [4]. Ωστόσο, το σύστημα βαθμολόγησης, υπόκειται σε διαφορές μεταξύ του παρατηρητή και στερείται ακρίβειας στην πρόγνωση πρώιμους καρκίνους του προστάτη σταδίου οι οποίες ολοένα και περισσότερο διαγνωστεί [5], [6]. Αυτό έχει αντιμετωπιστεί εν μέρει με τροποποιήσεις [7], η ένταξη της τριτοβάθμιας αποτελέσματα [8] και η χρήση των κλινικών νομογράμματα [9]. Αξιοσημείωτη μετανάστευση στάδιο στο 80% των καρκίνων του προστάτη που διαγιγνώσκονται σε στάδιο όργανο-περιορίστηκε έχει αμβλύνθηκε την αποτελεσματικότητα αυτών των εργαλείων στο σημείο της διάγνωσης. Η ενεργητική επιτήρηση, μια στρατηγική επιλεκτικής καθυστέρηση ριζική θεραπεία σε πολύ χαμηλό κίνδυνο πρώιμου καρκίνου του προστάτη, περιλαμβάνει συχνή παρακολούθηση και η ετήσια βιοψίες του προστάτη – μια πηγή σημαντικής ανησυχίας και του κόστους [10]. Ενώ άλλες βιοδεικτών στο αίμα και τους ιστούς για να προβλέψουν τον καρκίνο του προστάτη είναι σε εξέλιξη, μερικά από αυτά έχουν σε μεγάλο βαθμό επικυρωθεί και κανένας από αυτούς δεν είναι σε κλινική χρήση [11].

επιγενετικές μεταβολές, οι οποίες περιλαμβάνουν μηχανισμούς που κινεί και να διατηρήσει κληρονομικές μοτίβα της γονιδιακής έκφρασης χωρίς να μεταβάλλεται η αλληλουχία του γονιδιώματος, είναι μια διαδικασία με πολλές στρώσεις πολυπλοκότητας [12]. Αυτές περιλαμβάνουν τροποποιήσεις των ιστονών, αναδιαμόρφωσης χρωματίνης, νουκλεοσώματος πληρότητα και μεθυλίωσης του DNA. Των μηχανισμών αυτών, μεθυλίωση του DNA είναι το πιο καλά περιγραφεί και μελετηθεί. Υποστηρικτής υπερμεθυλίωση και την επακόλουθη σίγηση μεταγραφική έχει βρεθεί να είναι ευρέως διαδεδομένη και συνδέεται με εκατοντάδες γονίδια σε σχεδόν όλους τους τύπους καρκίνου και έχει αναδειχθεί ως ένα σημαντικό επίκεντρο της επιγενετικής έρευνας [12], [13], [14]. Τα στοιχεία από προηγούμενες μελέτες έχει συνδεθεί υπερμεθυλίωση προαγωγού ειδικών γονιδίων σε παθογένεση και την εξέλιξη του όγκου στον καρκίνο του προστάτη, π.χ.

APC, RARβ

, και

GSTP1

[15]. Ωστόσο, αυτές οι μελέτες επικεντρώθηκαν σε επιλεγμένες μεθυλιωμένα γονίδια παρά την παγκόσμια γονίδιο μεθυλίωσης, οι οποίες περιορίζουν την ευαισθησία και ειδικότητα για τη διάγνωση και την πρόγνωση. Μια διαγνωστική ή προγνωστική υπογραφή συμμετοχή πολλαπλών γονιδίων μπορεί να βελτιώσει την διακριτική εξουσία. Αν και μοριακή υπογραφή από συστοιχίες γονιδιακής έκφρασης έδειξε πολλά υποσχόμενη ευαισθησία (93-97%) και η ειδικότητα (87-100%) [16], [17], η σταθερότητα του υλικού DNA καθιστά υπερμεθυλίωση υπογραφή μια πιο βιώσιμη επιλογή, ειδικά για αρχειοθετημένα παραφινώδη ενσωματωμένα δείγματα ιστών. Ενώ ένας αριθμός μελετών έχουν χρησιμοποιηθεί γονιδίωμα ευρύ συστοιχίες μεθυλίωση [18], [19], [20], [21], [22], τα αποτελέσματα εξακολουθούν να περιορίζονται σε υποψήφια γονίδια προσεγγίσει. Ταχεία πρόοδο στην επιγενετική επέτρεψε την ανάπτυξη υψηλών τεχνικών απόδοσης για να αναλύσει τα μοτίβα μεθυλίωσης των γονιδίων καρκίνου του προστάτη για τη διαλεύκανση μοριακές υπογραφές που μπορεί να είναι υποκατάστατο για το σύστημα ταξινόμησης Gleason.

Ο στόχος μας ήταν να προσδιορίσει το μοναδικό παγκόσμιο γονίδιο υπερμεθυλίωση αλλαγές που ήταν ειδική για τον καρκίνο και ότι θα συνιστούσε διάκριση διαφορετικών φαινοτύπων του καρκίνου του προστάτη. Χρησιμοποιήσαμε υψηλής απόδοσης μικροσυστοιχίες μεθυλίωσης του DNA και αναλύεται ένα μεγάλο αριθμό γονιδιακών τόπων σε ανθρώπινους ιστούς καρκίνου του προστάτη με τους στόχους της ταυτοποίησης διαγνωστικών DNA υπογραφή υπερμεθυλίωση που διαφοροποιεί υπερπλασία του προστάτη (ΚΥΠ), χαμηλής ποιότητας και υψηλής καρκίνους του προστάτη βαθμού με σκοπό να γίνει διάκριση θανατηφόρο από μη-θανατηφόρο καρκίνους του προστάτη.

Υλικά και Μέθοδοι

μελέτη και ένταξη των ασθενών

η έγκριση για τη μελέτη αυτή δόθηκε από SingHealth Κεντρική θεσμικό συμβούλιο επιθεώρησης Β (αριθμός έγκρισης CIRB # 32Β /2007). Η ανάγκη για συναίνεση παραιτήθηκε από το διοικητικό συμβούλιο επανεξέτασης ενόψει της αναδρομικής φύσης της μελέτης και μακρά αρχειακού περίοδο των ιστών που εμπλέκονται.

Αυτή είναι μια μη-τυχαιοποιημένη αναδρομική μελέτη των γονιδίων υπερμεθυλίωση στον καρκίνο του προστάτη και της καλοήθους υπερπλασία του προστάτη (ΒΡΗ). Περιπτώσεις καρκίνου του προστάτη κατανεμήθηκαν με βάση το στάδιο και βαθμό. Κλινικές και παθολογικές σταδιοποίηση έγινε με τη χρήση του 2007 AJCC TNM στάσης και ιστολογική κατάταξη έγινε με βάση το σύστημα ταξινόμησης Gleason [7].

παραφίνη παραφίνη ιστούς αρχειοθέτηση των τοπικών ασιατικό πληθυσμό λήφθηκε από ενιαίο όργανο (Γενικό Νοσοκομείο Σιγκαπούρης) . Οι ιστοί για περιπτώσεων καρκίνου ελήφθησαν από ασθενείς με πρώιμη κλινικά εντοπισμένο καρκίνο του προστάτη και προηγμένο μεταστατικούς καρκίνους του προστάτη. Οι ιστοί από την πρώην ομάδα ελήφθησαν από τους άνδρες που υποβλήθηκαν σε ριζική προστατεκτομή? ιστοί από την τελευταία ομάδα που ελήφθησαν από τους άνδρες οι οποίοι υποβλήθηκαν σε διουρηθρική εκτομή του προστάτη και των διμερών ορχεκτομή ταυτόχρονα. Περιφερειακή μετάσταση στους λεμφαδένες ανιχνεύεται από την κοιλιά-πυελική αξονική και μαγνητική τομογραφία και οστεώδη μεταστατική νόσος επιβεβαιώθηκε από τη θετική τεχνήτιο σαρώσεις

99 οστά. Οι ασθενείς που υποβλήθηκαν σε θεραπεία με ακτινοβολία ή στέρησης ανδρογόνων πριν από διουρηθρική εκτομή δεν είχαν συμπεριληφθεί. περιπτώσεις καλοήθους υπερπλασίας του προστάτη ελήφθησαν από διουρηθρική εκτομή σε άνδρες με καλοήθη υπερπλασία του προστάτη και PSA acc=GSE39603.

Results

A Συνολικά 111 δείγματα αρχειακό ιστού σε παραφίνη ενσωματωμένο λαμβάνεται από 87 άνδρες με καρκίνο του προστάτη και 24 άνδρες με καλοήθη υπερπλασία του προστάτη από χειρουργική επέμβαση που γίνεται σε ένα μόνο ίδρυμα μεταξύ 1995 και 2009, και 1013 υπερμεθυλιωμένων ανιχνευτές από τον πίνακα Illumina χρησιμοποιήθηκαν για αυτή τη μελέτη. Σχεδόν τα τρία τέταρτα των περιπτώσεων καρκίνου έχουν καρκίνο κλινικά όργανο-περιορισμένο (Τ1 42,5%, Τ2 25,3%) και περίπου οι μισοί είχαν υψηλού βαθμού νόσο Gleason (Gleason σκορ ≥8 55,2%). Το ένα τέταρτο των περιπτώσεων ήταν μεταστατικό κατά τη στιγμή της παρουσίασης (Μ1 25,3%, M0 74,7%), εκ των οποίων μία περίπτωση είχαν υποστεί ακτινοθεραπεία και ορμονών πριν από την απόκτηση του ιστού κατά τη διάρκεια της TURP κανάλι (διουρηθρική εκτομή του προστάτη). Ο Πίνακας 1 συνοψίζει τα αρχικά χαρακτηριστικά αυτών των ασθενών με καρκίνο.

Η

Η κατάταξη Μοντέλο για τη διαφοροποίηση όγκοι και BPH

μοντέλο κατάταξη δημιουργήθηκε χρησιμοποιώντας ένα σχέδιο μελέτης 2-στάδιο της κατάρτισης και δοκιμών. Με τυχαία δειγματοληψία, τόσο την κατάρτιση και τη δοκιμή σύνολα δεδομένων έχουν συγκρίσιμες διανομής όσον αφορά το μέγεθος των δειγμάτων, το στάδιο και βαθμό για όγκους και BPH. Ένα μοντέλο SVM παρήχθη χρησιμοποιώντας μια υπογραφή που αποτελείται από 55 ιχνηλάτες που στοχεύουν CpG θέσεις 46 γονίδια? ένα υπερμεθυλίωση υπογραφή η οποία συμβολίζουμε ως «PHYMA». Το Σχήμα 1 δείχνει αντίστοιχη θερμικούς χάρτες για την εκπαίδευση και την επικύρωση σύνολα δεδομένων. Στο σύνολο δεδομένων εκπαίδευσης, υπήρχε ένα υψηλό επίπεδο ευαισθησίας και ειδικότητας, 95,5% (42/44) και 100% αντίστοιχα (Σχήμα 1α). Το σύνολο δεδομένων πρώτη επικύρωση (π.χ. δοκιμές σύνολο δεδομένων) έδωσε παρόμοια απόδοση? με 95,3% (41/43) ευαισθησία και ειδικότητα% 100 (Σχήμα 1β). Μια δεύτερη επικύρωση σε ένα ανεξάρτητο σύνολο δεδομένων OHSU έδειξε 53/59 (89,8%) του όγκου και 2/3 της κανονικής (66,67%) δείγματα ταξινομήθηκαν σωστά (Σχήμα 1γ). Στο σύνολο δεδομένων εκπαίδευσης, 2 όγκοι ταξινομηθεί εσφαλμένα δίνει συνολική ακρίβεια 96,4%. Για σύνολα δεδομένων επικύρωσης, 2 όγκοι ταξινομούνται λανθασμένα για τη δοκιμή του συνόλου δεδομένων και 6 όγκων στο σύνολο δεδομένων OHSU. Όλα τα δείγματα BPH ταξινομήθηκαν σωστά στην εκπαίδευση και την εξέταση σύνολα δεδομένων, ενώ 1 κανονικό δείγμα ταξινομείται εσφαλμένα σε OHSU. Οι 2 ομάδες δεδομένων επικύρωση των δοκιμών και OHSU έδωσε συνολική ακρίβεια 96,4% (ROC = 0,998) και 88,7% (ROC = 0,927), αντίστοιχα. Αυτή η εύρεση ευρωστία υποστήριξη του μοντέλου υπογραφή και την ταξινόμηση PHYMA. Η ικανότητα της υπογραφής για τη διαφοροποίηση των όγκων από δείγματα καλοήθη υπερπλασία του προστάτη σε σύνολα δεδομένων επικύρωσης αποδεικνύει τη βασική βιολογική σημασία των γονιδίων σε PHYMA στον καρκίνο του προστάτη. Πίνακας S2 στο αρχείο S1 παραθέτει τις 55 ανιχνευτές και αντίστοιχο βάρος της στο μοντέλο SVM.

(α) σύνολο δεδομένων κατάρτισης των τοπικών ασιατικό πληθυσμό. (Β) Έλεγχος του συνόλου δεδομένων της τοπικής ασιατικό πληθυσμό. (Γ) OHSU δυτική σύνολο δεδομένων κλάσης. Κάθε σειρά αντιπροσωπεύει έναν ανιχνευτή μεθυλίωση και στήλη ένα δείγμα. Το επίπεδο της μεθυλίωσης ποικίλλει από πράσινο (χαμηλή β) σε κόκκινο (υψηλή β). δείγματα όγκων showedmore παρεκκλίνουσα μεθυλίωση του DNA σε σύγκριση με καλοήθη υπερπλασία του προστάτη ιστό. Όλα τα δείγματα όγκων έδειξαν συγκριτικά υψηλότερο μεθυλίωσης του DNA σε σύγκριση με τα δείγματα μη-όγκου.

Η

κλινική σημασία των PHYMA

Ήταν εμφανές στο Σχήμα 1, ότι τα δείγματα καρκίνου έχουν περισσότερες παρεκκλίνουσα μεθυλίωση του DNA σε σύγκριση με καλοήθη υπερπλασία του προστάτη. Η υπογραφή PHYMA των δειγμάτων καλοήθους υπερπλασίας του προστάτη έδειξε συγκριτικά μειωμένη μεθυλίωση σε όλη τους ανιχνευτές. Αυτό είναι σε συμφωνία με τη λογοτεχνία που καρκίνοι τείνουν να φιλοξενούν περισσότερα μεθυλίωση σε σύγκριση με μη καρκινικό ιστό [31].

Χρησιμοποιώντας βαθμολογία PHYMA κάθε δείγματος, κλινικής σημασίας σε σχέση με Gleason σκορ και τη συνολική επιβίωση αξιολογήθηκε. Το Σχήμα 2 δείχνει τις ενώσεις PHYMA με κάθε μία από την κλινική παράμετρος για τη συνδυασμένη εκπαίδευση και την εξέταση του συνόλου δεδομένων. Όπως ήταν αναμενόμενο, τα δείγματα καρκίνου είχαν υψηλότερη βαθμολογία PHYMA από καλοήθη υπερπλασία του προστάτη (ρ & lt? 2.2e-16, Σχήμα 2α). Σε γενικές γραμμές, οι καρκίνοι με Gleason πρωτογενή βαθμού 3 έχουν χαμηλότερες βαθμολογίες PHYMA, ενώ υψηλότερα Gleason πρωτοβάθμια βαθμούς έδειξαν υψηλότερες βαθμολογίες PHYMA, γεγονός που υποδηλώνει ότι η παρεκκλίνουσα μεθυλίωση αυτών των 55 ανιχνευτές θα μπορούσαν να είναι υποκατάστατο για ιστολογική βαθμό. Η ανάλυση παλινδρόμησης σε δείγματα όγκων έδειξε βαθμολογίες PHYMA συσχετίστηκαν θετικά με σκορ Gleason (beta = 2.45, ρ = 0.007, Σχήμα 2α), Gleason πρωτογενείς Βαθμός (beta = 5.25, ρ = 0.002. Σχήμα 2Β), και διαφορά μεταξύ χαμηλών και υψηλών βαθμών (beta = 11.61, ρ = 3.9e-4, Σχήμα 2c). Ανάλυση των βαθμολογιών PHYMA έδειξε υψηλή όγκους βαθμό Gleason έχουν υψηλότερη βαθμολογία PHYMA από τα χαμηλά όγκους βαθμού (p = 1.59e-5, Σχήμα 2γ). Χρησιμοποιώντας μέση της βαθμολογίας PHYMA από 32 ως cut-off, περιπτώσεις όγκων χωρίστηκαν σε υψηλές και χαμηλές βαθμολογίες ομάδες PHYMA. Η συνολική επιβίωση μονοπαραγοντική ανάλυση αποκάλυψε ασθενείς στην ομάδα υψηλές βαθμολογίες PHYMA έχει φτωχότερη επιβίωση (p = 0,0038, δοκιμασία Wald, HR = 3,89, Σχήμα 2d & amp? Πίνακας 2 Υπόδειγμα 1). Πολυμεταβλητή συνολική ανάλυση επιβίωσης έλεγχο για (i) κλινικό στάδιο (Μοντέλο 2: p = 0,055, HR = 2,57), (ii) το κλινικό στάδιο και Gleason σκορ (Υπόδειγμα 3: p = 0,043, HR = 2,61), έδειξε ομάδα υψηλή βαθμολογία PHYMA συνδέθηκε με φτωχότερες έκβαση επιβίωση, ανεξάρτητα από το Gleason βαθμολογίες (Πίνακας 2). Κλινικό στάδιο και Gleason βαθμολογίες είναι γνωστά προγνωστικούς δείκτες για καρκίνο του προστάτη. έτσι η μελέτη μας έδειξε ότι η βαθμολογία PHYMA μπορεί να είναι ένα δυναμικό ανεξάρτητος δείκτης και μπορεί να συμπληρώσει την πρόβλεψη πρόγνωση της νόσου. Στο σύνολό τους, αυτά τα αποτελέσματα έδειξαν σημαντική συσχέτιση των βαθμολογιών PHYMA με ιστολογική βαθμό, και τα αποτελέσματα PHYMA μπορεί να είναι σε θέση να διαφοροποιήσει μεταξύ θανατηφόρα και μη θανατηφόρα όγκων, ανεξάρτητα από το Gleason δεικτών.

(α) σκορ Gleason, (β) Gleason πρωτογενή βαθμού, (γ) διαφορά μεταξύ των χαμηλών και υψηλής ποιότητας, και (δ) η συνολική επιβίωση. δείγματα όγκων έχουν υψηλότερες βαθμολογίες PHYMA σε σύγκριση με καλοήθη υπερπλασία του προστάτη και σχετίζονται θετικά με (α) σκορ Gleason, (β) Gleason πρωτοβάθμια βαθμίδα, και (γ) η διαφορά μεταξύ υψηλών και χαμηλών βαθμών. (Δ) Kaplan Meier δείχνουν δείγματα με υψηλότερες PHYMA έχουν χειρότερη επιβίωση.

Η

Η αξιολόγηση της κλινικής σημασίας σε δείγματα OHSU έδειξε όγκων σε αυτό δυτική ομάδα τείνουν να έχουν χαμηλότερες βαθμολογίες PHYMA σύγκριση με τις ασιατικές ομάδα μας (Σχήμα S1a στο αρχείο S1), πιθανότατα αποδίδεται σε επιδράσεις ομάδα όπως η πειραματική ή /και εθνοτικές διαφορές. Παρόμοια με την ασιατική ομάδα μας, OHSU όγκους έτρεφε υψηλότερη βαθμολογία PHYMA από το κανονικό δείγματα. Αναλύσεις παλινδρόμησης στις βαθμολογίες PHYMA δεν δείχνουν σημασία αν παρόμοια θετική τάση παρατηρήθηκε από Gleason σκορ 4-8 (beta = 2.28, p = 0.2). Είναι ενδιαφέρον, PHYMA βαθμολογίες για Gleason σκοράρει 9 έδειξε μια βουτιά σε σύγκριση με Gleason σκοράρει 8, όπως στα δεδομένα μας. 6 ταξινομηθεί εσφαλμένα όγκοι, οι περισσότεροι ήταν χαμηλότερη βαθμολογία Gleason? 4 από Gleason σκοράρει 6, 1 από το Gleason score 7, και 1 από Gleason σκοράρει 8. Μόνο η επανάληψη πληροφοριών που διατίθενται για OHSU σύνολο δεδομένων και επανάληψης αναλύσεις αποκάλυψαν παρόμοια τάση με τη συνολική επιβίωση μας, αν και δεν παρατηρήθηκε καμία σημαντική (p = 0,369)? υψηλότερες βαθμολογίες PHYMA όγκοι τείνουν να έχουν χειρότερη πρόγνωση (Σχήμα S1b στο αρχείο S1). Θα πρέπει να σημειωθεί ότι το μέγεθος του δείγματος για την ανάλυση επανάληψης είναι μικρή, η = 18.

βιολογική σημασία του PHYMA

Αρκετές μελέτες έχουν χρησιμοποιήσει την τεχνολογία μικροσυστοιχιών υψηλής απόδοσης για την ταυτοποίηση υπερμεθυλιωμένων γονιδίων σε προστάτη όγκους [18], [19], [20], [21], [22]. Παρά τις διαφορετικές πλατφόρμες σειρά, η πλειοψηφία των γονιδίων στην PHYMA υπογραφή (42/46, 91,3%) έχουν αναφερθεί σε αυτές τις μελέτες (Πίνακας S3 στο αρχείο S1). Μερικά από τα γονίδια, όπως

GSTP1, GSTM2, APC, RaRb, TJP2, SEPT9,

και

ADAMTS12

βρέθηκαν να αναφερθεί σε περισσότερες από μία από τις προαναφερόμενες μελέτες. Αυτό δείχνει ευρωστία των αποτελεσμάτων μας και περαιτέρω υποστηρίζει λειτουργικός ρόλος των γονιδίων σε PHYMA υπογραφή.

Pathway ανάλυση έδειξε την 46 γονίδια σε PHYMA ήταν βιολογικώς σχετικό σε καρκίνο και τη νόσο του αναπαραγωγικού συστήματος, ειδικά σε λειτουργικούς ρόλους, όπως κινητά κίνηση , κύτταρο-προς-κύτταρο-σηματοδότηση και την αλληλεπίδραση, και φλεγμονώδη απόκριση. Η πλειοψηφία των γονιδίων είχαν προηγουμένως εμπλακεί στον καρκίνο του προστάτη, όπως:

ALOX12, APC, CDKN1B, EphA2, GSTP1, ΚΙΤ, ΜΜΡ7 ΜΜΡ9, PDGFRB, PYCARD, RARA, RaRb, RARRES1

, και

TIMP1

[32], [33], [34]. Αρκετές είναι γνωστό βιοδεικτών για τη διάγνωση και την πρόγνωση του καρκίνου του προστάτη (

APC, GSTP1, KIT, PYCARD, PGDGRB, RaRb, RARRES1

, και

TIMP1

) [35], [36], [ ,,,0],37], [38], [39], [40] και μερικοί αν και όχι βιοδείκτες, βρέθηκαν να απορυθμίζεται στην ασθένεια (

CDKN1B, ΜΜΡ7

, και

ΜΜΡ9

) [41 ]

Η μεθυλίωση Κατάσταση της ALOX12 και PDGFRB

από τα 46 γονίδια στο PHYMA, επιλέξαμε

ALOX12

και

PDGFRB

.? 2 γονίδια που εμπλέκονται, αλλά εξακολουθεί να είναι σχετικά νέα στον καρκίνο του προστάτη, για τη λειτουργική επικύρωση. Ο στόχος ήταν να εξακριβωθεί β αξίες στο συντονίσει σειρά CpG στην ανάλυση μεθυλίωσης GoldenGate (GGMA) είναι αντιπροσωπευτική της μετουσιωμένο κατάσταση. BGS διεξήχθησαν στο

ALOX12

και

PDGFRB

με 5 όγκους του προστάτη και 2 δείγματα BPH (Σχήμα 3). Υπάρχει καλή συμφωνία μεταξύ της επί τοις εκατό μεθυλίωσης σε δείγματα χρησιμοποιώντας GGMA και BGS, συγκρίσιμες με εκείνες που αναφέρθηκαν [25]. Όλες οι όγκοι του προστάτη βρέθηκαν να υπερμεθυλίωση τόσο

ALOX12

και

PDGFRB

, ενώ τα 2 δείγματα BPH παρέμεινε μη μεθυλιωμένα (συντελεστής Spearman 0,67 και 0,78 αντίστοιχα) (Σχήμα 3).

5 όγκους του προστάτη και 2 ιστών BPH επικυρώθηκαν. Η επάνω γραμμή δείχνει γονιδιωματική θέση του γονιδίου και στοχευμένη περιοχή για την αλληλούχιση (βέλη). Κάθε σημάδι στη γραμμή υποδεικνύει την περιοχή CpG. Το κάτω μέρος δείχνει το επίπεδο της μεθυλίωσης σε κάθε θέση. Η BGS έδειξε καλή συμφωνία με τις τιμές β από την GoldenGate (GGMA) δοκιμασία?

ALOX12

(συντελεστής Spearman: 0.67),

PDGFRB

(Spearman συντελεστής: 0,78).

Η

Συζήτηση

Το σύστημα ταξινόμησης Gleason ήταν η πρώτη υποστήριξε το 1966, επειδή ο συνδυασμός των πρωτοβάθμιας και δευτεροβάθμιας βαθμών του καρκίνου του προστάτη απέδωσε καλύτερη συσχέτιση με τα αποτελέσματα επιβίωσης από μια μοναδική ιστολογική διαβάθμιση. Πιο πρόσφατα, την υποβολή εκθέσεων της τριτοβάθμιας βαθμό Gleason με συμβούλευσαν ως περιπτώσεις με χαμηλή Gleason πρωτοβάθμια και δευτεροβάθμια βαθμούς με μικρότερες τρίτο εστίες της τριτοβάθμιας καρκίνων βαθμό Gleason έδειξε φτωχότερα αποτελέσματα από ό, τι τα άτομα με καθαρό χαμηλό καρκίνους σκορ Gleason [8], [42]. διαφορές μεταξύ του παρατηρητή και την εμπειρία του καρκίνου του προστάτη ιστολογική εκτίμηση είναι επίσης παράγοντες που επηρεάζουν την τελική κατάταξη Gleason. Αυτά τα ζητήματα της υποκειμενικότητας και ανακρίβειες μπορούν να ελαχιστοποιηθούν με την καλύτερη μοριακή γενετική τεχνικές για να αξιολογήσει την επιθετικότητα του καρκίνου.

Σε αυτή τη μελέτη, εντοπίσαμε ένα νέο υπογραφή PHYMA που έχει την ικανότητα να διακρίνει τον καρκίνο του προστάτη από την καλοήθη υπερπλασία του προστάτη και διακρίσεις υψηλού βαθμού καρκίνους από τα χαμηλά αυτά τάξη. Σε αντίθεση με το σύστημα ταξινόμησης Gleason, PHYMA δεν υπόκειται σε διαφορές μεταξύ του παρατηρητή στην ερμηνεία των αποτελεσμάτων της μεθυλίωσης και τις αρχειακές ιστούς κατά την οποία η δοκιμή εκτελείται εύκολα λαμβάνεται μετά από χειρουργική επέμβαση ή βιοψία χωρίς ανησυχίες για το υλικό υποβάθμιση ή προπαρασκευαστικές συνθήκες. Η υπερμεθυλίωση υπογραφή είχε ακρίβεια 96,4% (δοκιμή του συνόλου δεδομένων) και 88,7% (OHSU σύνολο δεδομένων) σε χώρες της Ασίας και της δυτικής ομάδες αντίστοιχα. Επικυρώσεις στις 2 σύνολα δεδομένων έδειξε ευρωστία του μοντέλου υπογραφή και ταξινόμηση, καθώς και βιολογική σχετικότητα των γονιδίων σε PHYMA στον καρκίνο του προστάτη. Στο σύνολο δεδομένων μας, η νέα βαθμολογία PHYMA έδειξε όχι μόνο σημαντική συσχέτιση με κλινικές παραμέτρους όπως Gleason πρωτοβάθμια, βαθμολογίες, και βαθμό, αλλά και σημαντική συνολική πρόβλεψη επιβίωσης μετά τον έλεγχο για το στάδιο και τους δείκτες Gleason. Στο σύνολο δεδομένων OHSU, αν και παρατηρήθηκε αποτέλεσμα χαμηλότερο PHYMA, η πλειοψηφία των δειγμάτων που ταξινομούνται σωστά (55/62). Παρόμοιες τάσεις παρατηρήθηκαν όσον αφορά την υψηλότερη βαθμολογία PHYMA με την αύξηση Gleason βαθμούς και νωρίτερα βιοχημική υποτροπή, αν και δεν παρατηρήθηκε σημασίας, το οποίο θα μπορούσε να οφείλεται στο μικρότερο μέγεθος του δείγματος. Συλλογικά, τα αποτελέσματά μας έδειξαν ότι PHYMA θα μπορούσαν δυνητικά να διακρίνει θανατηφόρα από μη-θανατηφόρο καρκίνο του προστάτη και μπορεί να είναι ένα πολύτιμο εργαλείο μοριακής στην κλινική απόφαση της διοίκησης του καρκίνου του προστάτη.

Η μελέτη είναι ιδιαίτερα σημαντικό στη σύγχρονη διαχείριση του καρκίνου του προστάτη, καθώς μπορεί ενδεχομένως να εξελιχθεί σε ένα σημείο της δοκιμής φροντίδας χρησιμοποιώντας ιστούς από βιοψίες. Αυτό είναι σημαντικό, καθώς αναπτύσσονται περισσότερες ελάχιστα επεμβατικές αφαιρετική διαδικασίες που επιτρέπουν στους ασθενείς να αποφεύγουν ριζική προστατεκτομή και η συνοδός τους κινδύνους της ανικανότητα και ακράτεια ούρων. Η ενεργητική επιτήρηση με επιλεκτική καθυστέρηση παρέμβαση χρησιμοποιείται επίσης σε ορισμένους ασθενείς με πολύ χαμηλό κίνδυνο καρκίνων του προστάτη. Ωστόσο, αυτές οι θεραπείες είναι συνήθως υποστήριξε για το επιλεγμένο καρκίνους unifocal του προστάτη χαμηλού κινδύνου και η επιλογή τους είναι σε μεγάλο βαθμό από τη βιοψία Gleason σκορ. Ωστόσο, undergrading αυτών των δειγμάτων βιοψίας εμφανίζεται στο 20-30% των περιπτώσεων και μπορεί να ελαχιστοποιηθεί με καλύτερες τεχνικές μοριακής ανάκρισης, όπως η υπογραφή μεθυλίωσης όπως PHYMA [43].

Αν και οι μελέτες γονιδιακής έκφρασης έχουν αποφέρει πολλά γονίδια και γονίδιο υπογραφές για να προβλέψει τα αποτελέσματα επιβίωσης στον καρκίνο του προστάτη [16], [17], οι μελέτες αυτές απαιτούν τη χρήση φρέσκου κατεψυγμένου ιστών κάτω από αυστηρές συνθήκες εργαστηρίου που είναι δύσκολο να αντιγραφεί σε απασχολημένος ρυθμίσεις χειρουργείου. Η αστάθεια του RNA μπορεί να είναι ένα μειονέκτημα στην τυποποίηση ανίχνευση μεταβολών στα επίπεδα έκφρασης του RNA σε μελέτες έκφρασης μικροσυστοιχίας [44].